| Data: |
2025 |
| Resum: |
Aquesta tesi explora l'ús de mètodes d'amplitud on-shell en el context de les Teories de Camp Efectives (EFTs), amb un enfocament en la seva aplicació a la renormalització. Comencem revisant la construcció d'amplituds on-shell a nivell d'arbre a partir de principis generals, considerant la invariància de Lorentz, la localitat i l'anàlisi dimensional. Aquestes tècniques s'apliquen posteriorment per construir les estructures d'amplitud del Model Estàndard (SM) i de la Teoria Efectiva del Model Estàndard (SMEFT). En el marc de la SMEFT, incloem interaccions de contacte en els dos primers ordres, que corresponen a operadors de dimensió cinc i sis, respectivament. A continuació, explorem les amplituds de loops mitjançant el mètode de unitarietat generalitzada. Mostrem com els mètodes on-shell poden utilitzar-se per extreure les dimensions anòmales associades a la mescla d'operadors de dimensió superior sota el grup de renormalització. En particular, obtenim una fórmula per a les dimensions anòmales a primer ordre, expressada com un producte d'amplituds a nivell d'arbre integrades sobre un cert espai de fases. Això simplifica els càlculs evitant l'avaluació explícita de diagrames de loop. Apliquem aquest resultat al càlcul de dimensions anòmales a 1 i 2 loops per a diversos operadors de la SMEFT, incloent-hi aquells rellevants per a transicions dipolars i processos de violació del sabor leptònic. Finalment, revisem la renormalització de les EFTs considerant la descomposició en moments angulars de les amplituds. D'aquesta manera, obtenim una fórmula per a les dimensions anòmales com una suma de productes de coeficients d'ones parcials. Els nostres resultats demostren el poder dels mètodes on-shell per simplificar la renormalització i proporcionen noves eines per a la fenomenologia de precisió en la recerca de física més enllà del Model Estàndard. |
| Resum: |
Esta tesis explora el uso de métodos de amplitud on-shell en el contexto de las Teorías de Campo Efectivas (EFTs), con un enfoque en su aplicación a la renormalización. Comenzamos revisando la construcción de amplitudes on-shell a nivel árbol a partir de principios generales, considerando la invariancia de Lorentz, la localidad y el análisis dimensional. Estas técnicas se aplican luego para construir las estructuras de amplitud del Modelo Estándar (SM) y de la Teoría Efectiva del Modelo Estándar (SMEFT). En el marco del SMEFT, incluimos interacciones de contacto en los dos primeros órdenes, que corresponden a operadores de dimensión cinco y seis, respectivamente. A continuación, exploramos las amplitudes de loops mediante el método de unitariedad generalizada. Mostramos cómo los métodos on-shell pueden utilizarse para extraer las dimensiones anómalas correspondientes a la mezcla de operadores de dimensión superior bajo el grupo de renormalización. En particular, obtenemos una fórmula para las dimensiones anómalas a primer orden, expresada como un producto de amplitudes a nivel árbol integradas sobre un cierto espacio de fases. Esto simplifica los cálculos al evitar la evaluación explícita de diagramas de loop. Aplicamos este resultado al cálculo de dimensiones anómalas a 1 y 2 loops para diversos operadores del SMEFT, incluyendo aquellos relevantes para transiciones dipolares y procesos de violación del sabor leptónico. Finalmente, revisamos la renormalización de las EFTs considerando la descomposición en momentos angulares de las amplitudes. De este modo, obtenemos una fórmula para las dimensiones anómalas como una suma de productos de coeficientes de onda parcial. Nuestros resultados demuestran el poder de los métodos on-shell para simplificar la renormalización y proporcionan nuevas herramientas para la fenomenología de precisión en la búsqueda de física más allá del Modelo Estándar. |
| Resum: |
This thesis explores the use of on-shell amplitude methods in the context of Effective Field Theories (EFTs), focusing on their application to renormalization. We begin by reviewing the construction of tree-level on-shell amplitudes from general principles, considering Lorentz invariance, locality, and dimensional analysis. These techniques are then applied to construct the amplitude structures of the Standard Model (SM) and the Standard Model Effective Field Theory (SMEFT). In the SMEFT, we include contact interactions at the first two orders, which correspond to operators of mass dimension five and six, respectively. After that, we explore loop amplitudes via the generalized unitarity method. We show how on-shell methods can be used to extract the anomalous dimensions for the renormalization group mixing of higher-dimension operators. In particular, we obtain a formula for the anomalous dimensions at leading order, written as a product of tree-level amplitudes integrated over some phase-space. This simplifies the calculations by avoiding explicit loop computations. We apply this result to 1-loop and 2-loop anomalous dimensions for various SMEFT operators, including those relevant to dipole transitions and lepton flavor violating processes. Finally, we revisit the renormalization of EFTs by considering the angular momentum decomposition of amplitudes. In this way, we obtain a formula for the anomalous dimensions as a sum over products of partial-wave coefficients. Our results demonstrate the power of on-shell methods in simplifying renormalization and provide novel tools for precision phenomenology in searches for physics beyond the Standard Model. |
| Resum: |
Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Física. |
| Drets: |
Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, sempre i quan aquestes es distribueixin sota la mateixa llicència que regula l'obra original i es reconegui l'autoria.  |
| Llengua: |
Anglès |
| Document: |
Tesi doctoral ; Text ; Versió publicada |
| Matèria: |
Amplituds ;
On-shell amplitudes ;
Amplitudes ;
Teories de camp efectives ;
Effective field theories ;
Teorías de campo efectivas ;
Renormalització ;
Renormalization ;
Renormalización ;
Ciències Experimentals |
visitant ::
identificació
dir.
